C++ STL unordered_map容器使用方法详解

发布时间：2023-06-12 13:17:56 所属栏目：语言来源：

导读：C++ STL 标准库中提供有 4 种无序关联式容器，本节先讲解 unordered_map 容器。

unordered_map 容器，直译过来就是"无序 map 容器"的意思。所谓“无序”，指的是 unordered_map 容器不会像 map 容器那样

C++ STL 标准库中提供有 4 种无序关联式容器，本节先讲解 unordered_map 容器。

unordered_map 容器，直译过来就是"无序 map 容器"的意思。所谓“无序”，指的是 unordered_map 容器不会像 map 容器那样对存储的数据进行排序。换句话说，unordered_map 容器和 map 容器仅有一点不同，即 map 容器中存储的数据是有序的，而 unordered_map 容器中是无序的。
对于已经学过 map 容器的读者，可以将 unordered_map 容器等价为无序的 map 容器。

具体来讲，unordered_map 容器和 map 容器一样，以键值对（pair类型）的形式存储数据，存储的各个键值对的键互不相同且不允许被修改。但由于 unordered_map 容器底层采用的是哈希表存储结构，该结构本身不具有对数据的排序功能，所以此容器内部不会自行对存储的键值对进行排序。

值得一提的是，unordered_map 容器在<unordered_map>头文件中，并位于 std 命名空间中。因此，如果想使用该容器，代码中应包含如下语句：
#include <unordered_map>
using namespace std;
注意，第二行代码不是必需的，但如果不用，则后续程序中在使用此容器时，需手动注明 std 命名空间（强烈建议初学者使用）。

unordered_map 容器模板的定义如下所示：
template < class Key, //键值对中键的类型
class T, //键值对中值的类型
class Hash = hash<Key>, //容器内部存储键值对所用的哈希函数
class Pred = equal_to<Key>, //判断各个键值对键相同的规则
class Alloc = allocator< pair<const Key,T> > // 指定分配器对象的类型
> class unordered_map;
以上 5 个参数中，必须显式给前 2 个参数传值，并且除特殊情况外，最多只需要使用前 4 个参数，各自的含义和功能如表 1 所示。

表 1 unordered_map 容器模板类的常用参数
参数   含义
<key,T>   前 2 个参数分别用于确定键值对中键和值的类型，也就是存储键值对的类型。
Hash = hash<Key>   用于指明容器在存储各个键值对时要使用的哈希函数，默认使用 STL 标准库提供的 hash<key> 哈希函数。注意，默认哈希函数只适用于基本数据类型（包括 string 类型），而不适用于自定义的结构体或者类。
Pred = equal_to<Key>   要知道，unordered_map 容器中存储的各个键值对的键是不能相等的，而判断是否相等的规则，就由此参数指定。默认情况下，使用 STL 标准库中提供的 equal_to<key> 规则，该规则仅支持可直接用 == 运算符做比较的数据类型。
总的来说，当无序容器中存储键值对的键为自定义类型时，默认的哈希函数 hash 以及比较函数 equal_to 将不再适用，只能自己设计适用该类型的哈希函数和比较函数，并显式传递给 Hash 参数和 Pred 参数。至于如何实现自定义，后续章节会做详细讲解。

创建C++ unordered_map容器的方法
常见的创建 unordered_map 容器的方法有以下几种。

1) 通过调用 unordered_map 模板类的默认构造函数，可以创建空的 unordered_map 容器。比如：
std::unordered_map<std::string, std::string> umap;
由此，就创建好了一个可存储 <string,string> 类型键值对的 unordered_map 容器。

2) 当然，在创建 unordered_map 容器的同时，可以完成初始化操作。比如：
std::unordered_map<std::string, std::string> umap{
{"Python教程","http://c.biancheng.net/python/"},
{"Java教程","http://c.biancheng.net/java/"},
{"Linux教程","http://c.biancheng.net/linux/"} };
通过此方法创建的 umap 容器中，就包含有 3 个键值对元素。

3) 另外，还可以调用 unordered_map 模板中提供的复制（拷贝）构造函数，将现有 unordered_map 容器中存储的键值对，复制给新建 unordered_map 容器。

例如，在第二种方式创建好 umap 容器的基础上，再创建并初始化一个 umap2 容器：
std::unordered_map<std::string, std::string> umap2(umap);
由此，umap2 容器中就包含有 umap 容器中所有的键值对。

除此之外，C++ 11 标准中还向 unordered_map 模板类增加了移动构造函数，即以右值引用的方式将临时 unordered_map 容器中存储的所有键值对，全部复制给新建容器。例如：
//返回临时 unordered_map 容器的函数
std::unordered_map <std::string, std::string > retUmap(){
std::unordered_map<std::string, std::string>tempUmap{
{"Python教程","http://c.biancheng.net/python/"},
{"Java教程","http://c.biancheng.net/java/"},
{"Linux教程","http://c.biancheng.net/linux/"} };
return tempUmap;
}
//调用移动构造函数，创建 umap2 容器
std::unordered_map<std::string, std::string> umap2(retUmap());
注意，无论是调用复制构造函数还是拷贝构造函数，必须保证 2 个容器的类型完全相同。

4) 当然，如果不想全部拷贝，可以使用 unordered_map 类模板提供的迭代器，在现有 unordered_map 容器中选择部分区域内的键值对，为新建 unordered_map 容器初始化。例如：
//传入 2 个迭代器，
std::unordered_map<std::string, std::string> umap2(++umap.begin(),umap.end());
通过此方式创建的 umap2 容器，其内部就包含 umap 容器中除第 1 个键值对外的所有其它键值对。
C++ unordered_map容器的成员方法
unordered_map 既可以看做是关联式容器，更属于自成一脉的无序容器。因此在该容器模板类中，既包含一些在学习关联式容器时常见的成员方法，还有一些属于无序容器特有的成员方法。

（编辑：汽车网）

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